船舶直流综合电网以其优良的节能和工作性能,在工程船舶领域受到越来越广泛的关注。双向DC-DC变换器在直流综合电网中肩负着直流电压的匹配、蓄电池充放电管理以及电网能量调节等功能,因此储能双向DC-DC变换器的研究有着重要意义。本文针对船舶直流综合电网储能双向DC-DC变换器的建模、控制及软硬件设计展开了如下研究。论文首先简述了储能双向DC-DC变换器的研究背景及意义,介绍了船舶直流综合电网和DC-DC变换器的研究现状,阐述了目前DC-DC变换器建模存在的问题。在此基础上,考虑到变换器元器件寄生参数的影响,建立了双向DC-DC变换器的非理想模型,通过模型分析了双向DC-DC变换器高频抗干扰能力差的原因。其次,针对高频干扰问题,设计一种宽带输出滤波器,有效地衰减了高频噪声,并将四阶非理想模型修正为两阶模型。通过频率响应法设计了双向DC-DC变换器在降压、升压两种模式下的电压和电流控制器,提高系统动态性能,同时论证了系统的稳定性。接着,对储能双向DC-DC变换器控制系统的软硬件进行了一定的研究。按模块设计了各个电路的结构和功能,包括IGBT驱动电路、电压电流采样电路、控制电路、保护电路和辅助电源。在keil-MDK编译环境下完成了程序的编写,设计了系统程序的结构和流程。最后,完成了一台10kW储能双向DC-DC变换器装置,并进行了实验测试和结果分析。实验结果显示,储能双向DC-DC变换器运行稳定可靠,输出电压纹波小,抗干扰能力强,动态响应迅速,与理论分析相符,验证了本文所提非理想模型的有效性及设计方案的可行性。